Вольтметр — это электроизмерительный прибор, который предназначен для измерения электрического напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке электрической цепи. Эта величина задается в единицах, называемых вольтами, отсюда и название прибора — «Вольтметр». На практике значения электрического напряжения измеряются в различных диапазонах, от микровольт (мкВ) до мегавольт (МВ).
Эти приборы доступны в продаже, как в аналоговом, так и в цифровом исполнении.
Многие вольтметры по внешнему виду очень похожи на амперметры. Для отличия вольтметра от других электроизмерительных приборов на его шкале ставят букву V. На схемах вольтметр изображают кружком с буквой V внутри (см. рисунок 1).
Рисунок 1. Электрическая схема с вольтметром
Виды вольтметров
Если говорить о разновидностях вольтметров, то она подразделяются на:
- Измерители напряжения (постоянного) с маркировкой В2. Широко применяются в качестве тестового устройства проводки автомобилей и другого оборудования;
- Измерители напряжения (переменного) маркируются как В3. В качестве преобразователя параметров переменных в постоянные показатели с усилением выходного сигнала;
- Устройства чувствительности импульсов обозначены В4 и используются при снятии характеристик, полученных в результате коротких импульсов напряжения. С их помощью обнаруживаются помехи, то есть слабо сделанные контакты. Их в основном применяют при необходимости провести тестирование электрической автомобильной проводки, а также обычных микросхем наряду с прочими;
- В5 с фазовым распределением с двумя зонами чувствительности, когда можно снять сразу два показателя. С их помощью проводятся измерения, где присутствует составляющая первой гармоники. В быту такая техника практически не испоьзуется;
- Выборочного поиска частоты (В6) со значительными габаритами, напоминающие по конструкции приемники радиосигналов;
Общего значения или универсальные, позволяющие снять показания в любом виде цепи (В7). В комплектации прилагаются шунты, чтобы максимально обезопасить подключение.
Какое максимальное напряжение должно быть в сети?
В стандартном многоквартирном доме норма напряжения составляет 220В. Частота сети в норме составляет 50 Гц. Существует допустимые отклонения в 5%, то есть от 209 до 231В, также есть предельно допустимые нормы в 10% (198 — 242В).
Интересные материалы:
Чем отличаются макароны из твердых сортов? Чем отличаются мальчики и девочки попугаи? Чем отличаются манты хинкали Буузы? Чем отличаются маркеры на водной и спиртовой основе? Чем отличаются масляные ручки от обычных? Чем отличаются матовые фотографии от глянцевых? Чем отличаются медицинские маски от гигиенических? Чем отличаются медно графитовые щетки от графитовых? Чем отличаются млекопитающие от других животных 2 класс? Чем отличаются моральные нормы от обычаев и правовых законов?
Внешний вид вольтметра
Есть три типа, благодаря которым можно различить параметры вольтметров:
- Обеспечивающие возможность переноса, отличающиеся автономным режимом работы с малыми размерами и весом, а также удобной для переноски корпусной частью. Для снятия характеристик их обычно оснащают либо «крокодильчиками», либо прищепками – это два металлических контакта;
- Стационарного плана весят значительно больше благодаря присутствию повышенной чувствительности. Их установка проводится в места сложного оборудования, здесь они необходимы для возможности постоянного контроля общего состояния, как холодильных, так и нагревательных установок, наряду с системой кондиционирования. В тех случаях, когда питание идет от генератора, их присутствие просто необходимо, чтобы в сбой на конкретном участке цепи можно было сразу обнаружить и устранить неисправность;
- Для установки в щитки применяются устройства средние по весу и габаритам между моделями стационарного типа и переносными. Именно такой вариант считается оправданным и целесообразным
Описание принципа действия вольтметра
По своим функциональным возможностям вольтметры могут быть либо механическими, либо электронными, в зависимости от способа проведения измерений:
- В электромеханических моделях есть стрелка, закрепленная на рамке, которая насажена на ось (магнит постоянного действия). Подаваемое напряжение, создающее электрическое и магнитное поле, отклоняет стрелку с рамкой, указывая на отметку шкалы.
- Чувствительность у приборов различная, выраженная коэффициентом между показанием на шкале и действительным напряжением. Колебания стрелки убирают при помощи алюминиевого демпфера индукции.
- Грузики-противовесы не позволяют влиять силе тяжести на показания стрелки. Все части стальные и не стираются, а стержни отполированы, чтобы снизить трение;
Модели электронные бывают либо аналоговыми, либо с электронной «начинкой».
- Первые внешне очень похожи на механические обычные, также выпускаются с вмонтированной стрелкой.
- Преобразовательная встроенная система не позволяет стрелке произвольно колебаться, обеспечивая точность измерения.
- Вторые обустроены внутренним контроллером и дисплеем для отображения сигналов.
- Таким приборам свойственна не только большая точность измерений, но и легкий вес, компактные габариты, наряду с надежностью.
- Получение более точных результатов измерений напрямую зависит от того, какого класса преобразователь установлен в конкретном случае.
На дисплее отображается уже переведенный сигнал в виде цифрового кода из полученных параметров напряжения.
Самодельные устройства
Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается вольтметр, как пользоваться вольтметром — вот неполный перечень вопросов, которые возникают у начинающих радиолюбителей и простых пользователей. Принцип действия вольтметра или принцип работы вольтметра был рассмотрен ранее при рассмотрении разных его типов и видов.
При совсем небольших затратах можно самостоятельно его изготовить. Основной его частью является стрелочный измерительный прибор. На шкале присутствует обозначение напряжения — латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с необходимым диапазоном измерения. В левой части шкалы должна быть о, а в правой — число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.
Как пользоваться и подключать вольтметр
Для того чтобы полученные данные были максимально точны, надо прибор всегда подключать параллельно к тому участку, где запланировано проведение измерений при помощи клемм или зажимов специального предназначения.
Высоковольтное напряжение не предназначено для измерения слабыми вольтметрами, параметры которых никоим образом не рассчитаны на это.
- Приборы имеют различные диапазоны для проведения измерений, начиная от милливольтов, заканчивая киловольтами.
- Чувствительность микровольтметров позволяет замерять миллионные доли вольта.
- Диапазон прибора учитывают прежде всего, чтобы не вызвать короткое замыкание.
Кроме того, устройства, предназначенные для тока постоянного, абсолютно не подходят для измерения значений переменного тока. Использование универсальных моделей проводится только после выбора соответствующего режима измерения.
Несколько советов начинающим
Эти советы помогут новичкам, которым впервые приходится использовать вольтметр в своей работе. Их немного:
- Подключение вольтметра.
- Соблюдение полярности.
Полярность подключаемых измерительных щупов вольтметра должна соответствовать полярности напряжения, указанного на схеме.
Вольтметр всегда надо подсоединять параллельно измеряемой цепи. Этим он отличается от амперметра, который включается в разрыв. Для двухполупериодной схемы выпрямления переменного тока полярность измерительных щупов можно не учитывать. Щупы надо держать так, чтобы руки касались только изолированной их части.
Originally posted 2018-03-28 15:34:30.
Характеристики вольтметров
Всем моделям без исключения свойственны общие критерии, по которым производится оценка эффективности работы. Это не зависит ни от принципа работы, ни от предназначения, ни от способа его исполнения.
Точность измерения – первый параметр, на который необходимо обратить внимание до покупки или начала использования.
Чем больше сопротивление внутри вольтметра, тем меньше влияния он оказывает на процесс измерения, снижая тем самым погрешность. В этом случае его воздействие на электрическую цепь минимально.
Принцип работы
Первыми были созданы измерители электромеханического типа. В их работе используется магнитоэлектрический принцип. Постоянный магнит закреплен неподвижно, а между его полюсами установлен стальной сердечник. Монтаж этого элемента конструкции выполняется так, чтобы в кольцеобразном воздушном зазоре могло формироваться постоянное электромагнитное поле.
В зазор на полуосях установлена рамка, изготовленная из алюминия. Она способна свободно перемещаться. На рамке также есть катушка из тонкой проволоки. Указательная стрелка прибора крепится с помощью пружин к рамке. Как только через прибор начинает проходить электроток, в обмотке возникает электромагнитное поле. Рамка вступает с ним во взаимодействие и отклоняется вместе со стрелкой на расстояние, соответствующее величине напряжения.
Конструкция измерителя также содержит индукционный демпфер — пластинку из алюминия, закрепленную на раме со стрелкой. В соответствии с правилом Ленца, вихревые токи, возникающие в демпфере, вступают во взаимодействие с породившим их магнитным полем и замедляют колебания указателя прибора. Чтобы добиться необходимой точности измерения, прибор во время работы не должен подвергаться воздействию силы тяжести.
Для решения поставленной задачи подвижная часть измерителя оснащается системой грузиков, передвигающихся на стержнях. Кроме этого, для обеспечения точного измерения необходимо снизить силу трения стальных наконечников. Это достигается благодаря использованию специальных износостойких сталей. Изготовленные из них детали подвергаются полировке.
Перед началом измерения пользователю необходимо установить указательную стрелку в нулевое положение.
Для этого в конструкции прибора предусмотрен специальный корректировочный винт, соединенный с пружиной. Это классическая конструкция, но сегодня встречаются приборы, содержащие магниты разной формы. При этом в некоторых конструкциях магнит является подвижным.
